การโคจรรอบดวงอาทิตย์ของโลก และแกนหมุนของโลกที่เอียง ทำให้แต่ละส่วนของโลกได้รับพลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ไม่เท่ากัน โดยบริเวณที่ได้รับแสงมากที่สุดตลอดปีก็คือบริเวณเส้นศูนย์สูตร ทำให้สภาพอากาศร้อนตลอดปี ส่วนบริเวณขั้วโลกทั้งสองได้รับปริมาณแสงเฉลี่ยน้อยที่สุด จึงมีสภาพหนาวเย็น อย่างไรก็ตาม พื้นที่บริเวณเหนือเส้นศูนย์สูตรขึ้นไปและใต้เส้นศูนย์สูตรลงมา 23.5 องศา ล้วนมีช่วงเวลาที่แสงอาทิตย์จะทำมุมตั้งฉากทั้งสิ้น ซึ่งถ้าแสงอาทิตย์ทำมุมฉากกับบริเวณซีกโลกทางเหนือ ซีกโลกทางเหนือก็จะเป็นฤดูร้อน ส่วนซีกโลกทางใต้ที่ได้รับแสงเฉียงก็จะเป็นฤดูหนาว และเมื่อแสงอาทิตย์ทำมุมเปลี่ยนไป ก็จะเกิดเป็นฤดูกาลที่หมุนเวียนเปลี่ยนแปลงในรอบปี

แกนหมุนของโลกนั้นเอียง 23.5 องศาเมื่อเทียบกับแนวตั้งฉากกับระนาบของวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ เมื่อโลกหมุนโคจรรอบดวงอาทิตย์ใน 1 ปี จะผ่านตำแหน่งต่าง ๆ ที่ทำให้แสงจากดวงอาทิตย์ตกกระทบพื้นผิวโลกแตกต่างกัน โดยสามารถแบ่งการเปลี่ยนผ่านของตำแหน่งที่แสงอาทิตย์ส่องทำมุมฉากต่อพื้นโลกได้เป็น 4 ช่วงเวลาใน 1 ปี กินเวลาช่วงละ 3 เดือน ดังนี้

ฤดูหนาว (สำหรับซีกโลกเหนือ) เริ่มราววันที่ 22 ธันวาคม ซึ่งเป็นวัน “เหมายัน” (Winter Solstice) แสงอาทิตย์ทำมุมฉากกับเส้นรุ้งที่ 23.5 องศาใต้ (Tropic of Capricorn) ซีกโลกใต้เป็นฤดูร้อน กลางคืนสั้น กลางวันยาวนานที่สุด แต่กลับกันที่ซีกโลกเหนือ แสงอาทิตย์ทำมุมเฉียง ๆ กลางวันสั้น กลางคืนยาวนานที่สุดในรอบปี เข้าสู่ฤดูหนาว ไปจนประมาณวันที่ 20 มีนาคม

ฤดูใบไม้ผลิ (สำหรับซีกโลกเหนือ) เริ่มราววันที่ 21 มีนาคม ซึ่งเป็นวัน “วสันตวิษุวัต” (Spring Equinox) แสงอาทิตย์ทำมุมฉากกับเส้นศูนย์สูตรพอดี สิ้นสุดฤดูหนาว เข้าสู่ฤดูใบไม้ผลิในซีกโลกเหนือ ส่วนทางซีกโลกใต้สิ้นสุดฤดูร้อน เข้าสู่ฤดูใบไม้ร่วง เวลากลางวันและกลางคืนเท่ากันพอดี ไปจนประมาณวันที่ 21 มิถุนายน

ฤดูร้อน (สำหรับซีกโลกเหนือ) เริ่มราววันที่ 22 มิถุนายน ซึ่งเป็นวัน “ครีษมายัน” (Summer Solstice) แสงอาทิตย์ทำมุมฉากกับเส้นรุ้งที่ 23.5 องศาเหนือ (Tropic of Cancer) ซีกโลกเหนือเป็นฤดูร้อน กลางคืนสั้น กลางวันยาวนานที่สุด แต่กลับกันที่ซีกโลกใต้ แสงอาทิตย์ทำมุมเฉียงๆ กลางวันสั้น กลางคืนยาวนานที่สุดในรอบปี เข้าสู่ฤดูหนาว ไปจนประมาณวันที่ 22 กันยายน

ฤดูใบไม้ร่วง (สำหรับซีกโลกเหนือ) เริ่มราววันที่ 23 กันยายน ซึ่งเป็นวัน “ศารทวิษุวัต” (Autumnal Equinox) แสงอาทิตย์กลับมาทำมุมฉากกับเส้นศูนย์สูตรพอดีอีกครั้ง สิ้นสุดฤดูร้อน เข้าสู่ฤดูใบไม้ร่วงในซีกโลกเหนือ ส่วนทางซีกโลกใต้สิ้นสุดฤดูหนาว เข้าสู่ฤดูใบไม้ผลิ เวลากลางวันและกลางคืนเท่ากันพอดี ไปจนประมาณวันที่ 21 ธันวาคม

เรียบเรียงโดย : มรุตเทพ วงษ์วาโย